目前光纖到戶（FTTH）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已不存在問題，但能否在我國迅速發(fā)展和普及，除了政策面外，zui重要的也是zui為關(guān)鍵的一點就是降低網(wǎng)絡(luò)各環(huán)節(jié)的成本。PLC光分路器是FTTx網(wǎng)絡(luò)中的核心器件之一，低成本是其重要的技術(shù)發(fā)展目標。從技術(shù)、成本及上述表中給出的光波導(dǎo)材料特性可以看出，二氧化硅、聚合物及玻璃是zui為適合制作PLC芯片。下列簡單介紹了三種成本zui低，zui容易產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)的PLC芯片技術(shù)：
?。?）聚合物（旋涂—刻蝕）
聚合物波導(dǎo)以硅片為稱底，以不同摻雜濃度的Polymer材料為芯層，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為掩埋矩形。聚合物波導(dǎo)及器件制作工藝簡單，價廉，如果是光敏更好，制作成本較低（理論值），很有發(fā)展前景。問題存在氟化材料成本高;老化疑慮、損耗會相對略高;產(chǎn)品的穩(wěn)定性上還需考慮其影響。目前僅上海NITTA公司有此芯片作的光分路器產(chǎn)品。
（2）二氧化硅
二氧化硅波導(dǎo)以硅片為稱底，以不同摻雜的SiO2材料為芯層和包層，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為掩埋矩形。硅基二氧化硅光波技術(shù)是20世紀90年代發(fā)展起來的新技術(shù)，國外已比較成熟。其制造工藝有火焰水解法（FHD）、化學氣相淀積法（PECVD,日本NEC公司開發(fā)）、等離子CVD法（美國Lucent公司開發(fā)）、多孔硅氧化法和熔膠-凝膠（Sol-gel）等。這種波導(dǎo)和損耗很小，約為0.05dB/cm以下。國外利用這種波導(dǎo)已研制出60路、132路的AWG。目前采用較多的是火焰水解法（FHD）、化學氣相沉積法（PECVD）進行多層二氧化硅材料的生長，利用干法刻蝕技術(shù)完成波導(dǎo)刻蝕。其優(yōu)勢是具有非常好的物理和化學穩(wěn)定性技術(shù)，器件集成度高，成本低。同時與光纖之間有著很好的兼容性，傳輸損耗低，工藝成熟（主要依賴于設(shè)備的進口），產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，理論上還可以制作AWG等其他PLC器件。此工藝技術(shù)目前是芯片產(chǎn)品的制造主流技術(shù)，上比較普遍采用。問題存在設(shè)備投入高，而且維護成本高，原材料要求高（全部采用進口材料）;國內(nèi)僅有幾家科研院所及大學實驗設(shè)備在線和武漢光迅科技二氧化硅PLC工藝線，還沒有可用于產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備。此技術(shù)及制造基本上被韓國、日本等國外廠商壟斷。
（3）玻璃基（離子交換）
玻璃波導(dǎo)是通過在玻璃材料上擴散Ag離子形成波導(dǎo)，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為擴散型。 優(yōu)勢是工藝較簡單，設(shè)備也比較簡單，總投入不大，產(chǎn)品較穩(wěn)定可靠。玻璃光波導(dǎo)的制作工藝流程分為五步： 1） 在玻璃基片上濺射一層鋁，作為離子交換時的掩模層;2） 進行光刻，將需要的波導(dǎo)圖形用光刻膠保護起來; 3） 采用化學腐蝕，將波導(dǎo)上部的鋁膜去掉;4） 將做好掩模的玻璃基片放入含Ag+-Na+離子的混合溶液中，在適當?shù)臏囟认逻M行離子交換，Ag+離子提升折射率，得到溝道型光波導(dǎo); 5）對溝道型光波導(dǎo)施以電場，將Ag+離子驅(qū)向玻璃基片深處，得到掩埋型玻璃光波導(dǎo)。該技術(shù)的主要問題：① 是否會成為未來主流技術(shù)，目前一部分專家存在疑慮?② 因為沒有大規(guī)模形成商用化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，對產(chǎn)品的實際工藝穩(wěn)定性還需驗證。
上述技術(shù)工藝目前上僅法國Teemphotonics公司以及以色列Colorchip公司生產(chǎn)，據(jù)說：原E-TeK公司有此技術(shù)，但具體詳情不知，無法考證。國內(nèi)浙江大學信電系*華教授的課題組，早在幾年前就開始與通信企業(yè)合作研發(fā)基于玻璃離子交換光波導(dǎo)的分路器，取得了一定的成果。他們的優(yōu)勢是關(guān)鍵技術(shù)*成熟，所有的原材料無需進口，國內(nèi)完滿足，并且研制出了性能指標達到國外同類產(chǎn)品水平的光分路器，而且知識產(chǎn)權(quán)方面全部是自己的。目前商用及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)還沒有*過關(guān)，還要進行中間試驗，且進一步完善各項技術(shù)參數(shù)。因此，國內(nèi)從產(chǎn)業(yè)化的情況來看，PLC芯片制造技術(shù)與國外有著相當大的差距，技術(shù)實用化、產(chǎn)業(yè)化進程還需一段漫長路要走。
3.2 PLC光纖陣列技術(shù)
PLC分光器的輸出端采用陣列光纖帶（ribbon）與PLC中每條輸出光波導(dǎo)相互耦合。光纖帶中每根光纖利用V-型槽定位，以保證全部光波導(dǎo)能與光纖帶一次自動對準。V-型槽基板可由單晶硅片通過選擇性濕法刻蝕工藝造成，也可以用石英玻璃板經(jīng)精密機械加工制造。
由于光纖陣列（Fiber Array）采用V型槽制作，利用特殊的粘合工藝實現(xiàn)的光纖定位和高可靠性，以滿足不同的需求。熱膨脹系數(shù)匹配的封裝設(shè)計保證了光纖陣列板無應(yīng)力、高可靠性和高溫下無光纖移位。所以，高精度的V型槽和高可靠性的UV膠水是制作光纖陣列中的關(guān)鍵技術(shù)。
光纖陣列產(chǎn)品的基體材料有石英玻璃、耐熱玻璃可選，但一般采用石英玻璃板經(jīng)精密機械加工制作，從可靠性的角度來說采用石英玻璃的較好，且研磨的時候也不容易裂。端面拋光角度亦可根據(jù)客戶的要求訂制，如：90度、98度、82度等，帶纖排列的顏色和長度也可以根據(jù)客戶需要進行定制。
由于光纖陣列屬于勞動密集型產(chǎn)品，國外許多制造商均將生產(chǎn)環(huán)節(jié)向中國轉(zhuǎn)移生產(chǎn)，目前國內(nèi)能夠自行研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)有博創(chuàng)科技、富創(chuàng)光電、奧康光通器件、東莞東源及浙江同星等，國外主要為日本Hataken和AIDI公司。在技術(shù)研發(fā)和自主創(chuàng)新方面國內(nèi)光纖陣列技術(shù)發(fā)展也有所突破，如：高精度的U型槽，采用自主知識產(chǎn)權(quán)的刻蝕制造工藝，這種技術(shù)一但突破并進入實用化，將大幅度降低光纖陣列的成本。還有方形毛細管陣列，在AWG及單通道陣列中具有很好的特性。
高可靠性的UV膠水是制作光纖陣列中另一項關(guān)鍵技術(shù)。光分路器制作工藝對光纖陣列具有很高的要求，除了要求V型槽具有高精度外，還要求UV膠水應(yīng)具有耐高溫高濕和足夠的硬度等特性。目前日本NTT-AT公司開發(fā)生產(chǎn)的系列復(fù)合產(chǎn)品，在技術(shù)上*，國內(nèi)在此項技術(shù)上還是空白。
3.3 PLC耦合及封裝技術(shù)
PLC光分路器技術(shù)除了芯片和光纖陣列外，另一項關(guān)鍵技術(shù)就是芯片與光纖間的耦合和封裝，他涉及到光纖陣列與光波導(dǎo)的六維緊密對準。
PLC分路器的封裝是指將平面波導(dǎo)分路器上的各個導(dǎo)光通路（即波導(dǎo)通路）與光纖陣列中的光纖一一對準，然后用特定的膠（如環(huán)氧膠）將其粘合在一起的技術(shù)。其中PLC分路器與光纖陣列的對準度是該項技術(shù)的關(guān)鍵，封裝過程包括耦合對準和粘接等操作。
PLC分路器芯片與光纖陣列的耦合對準有手工和自動兩種，它們依賴的硬件主要有六維精密微調(diào)架、光源、功率計、顯微觀測系統(tǒng)等，而zui常用的是自動對準，它是通過光功率反饋形成閉環(huán)控制，因而對接精度和對接的耦合效率高。目前國外較*的耦合對準設(shè)備供應(yīng)商主要有：日本駿河精機（Suruga）、日本久下精機（Kuge）、美國Newport等;國內(nèi)也有開發(fā)，但六維精度無法達到耦合的要求。
PLC基于平面技術(shù)的集成光學器件。與傳統(tǒng)的分立式器件不同他采用的是半導(dǎo)體工藝制作，能夠把不同功用的光學元件集成到一塊芯片上，是實現(xiàn)光電器件集成化、規(guī)?；⑿⌒突幕A(chǔ)工藝技術(shù)。與熔融拉錐技術(shù)相比，平面波導(dǎo)技術(shù)具有性能穩(wěn)定、成本低廉、適于規(guī)?；a(chǎn)等顯著特點。所以，今后在光纖到戶系統(tǒng)中將不再使用光纖融熔拉錐光功分器件，而平面波導(dǎo)為高性能、低成本接入網(wǎng)用光器件的生產(chǎn)提供了一條有效的途徑。
3.1 PLC芯片技術(shù)
PLC芯片一般在六種材料上制作，它們分別是：鈮酸鋰（LiNbO3），波導(dǎo)是通過在鈮酸鋰晶體上擴散Ti離子形 成波導(dǎo)，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為擴散型;Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體化合物，波導(dǎo)以InP為稱底和下包層，以InGaAsP為芯層，以InP或者InP/空氣為上包層，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為掩埋脊形或者脊形; SOI（Silicon-on-Insulator, 絕緣體上硅），波導(dǎo)是在SOI基片上制作，稱底、下包層、芯層和上包層材料分別為Si、SiO2、Si和空氣，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為脊形以及聚合物（Polymer）、二氧化硅（SiO2）、玻璃離子交換等。
：
：何洋
：
主要關(guān)鍵詞：視頻光端機,光纖收發(fā)器,PLC光纖分路器,光纜,光纖適配器
